巧用题目变形 拓宽学生思维

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  大千世界,到处都在发生或明显或隐蔽的运动与变化。迅速的变化令人目眩神迷,缓慢的变化让人不知不觉。但是,正如有些例子一样,在变化的过程中,常常有相对不变的东西……(引自《數学金刊》初中版2010年第2期),下面就《变形》问题中所蕴涵的数学思想作一个简单的梳理和回顾。
  一、翻折问题
  如图:△ABC是一个三角形纸片,点D、E分别是△ABC边上的两点,如果沿直线DE折叠(图1),则∠BDA′与∠A的关系是___。
  方法一:可以利用三角形的外角性质(∠BDA′=∠A+∠DA′E)得到;
  方法二:利用四边形BDA′C的内角和为360°得到;
  变式一:△ABC是一个三角形的纸片,点D、E分别是△ABC边上的两点,如果折成图2的形状,猜想∠BDA′,∠CEA′和∠A的关系。
  分析:本题要找的三个角在位置上没有直接的关系,我们可以通过添加辅助线,连结AA′,利用三角形的外角性质,即在△DAA′和△EAA′中∠BDA′=∠DA′A+∠DAA′①,∠CEA′=∠EA′A+∠EAA′②,两个等式左右两边分别相加,可得∠BDA′+∠CEA′=(∠DA′A+∠DAA′)+(∠EA′A+∠EAA′)=2∠A。当然本题也可以不添加辅助线,直接利用四边形的内角和得到。
  变式二:如果折成图1的形状,猜想∠BDA′、∠CEA′和∠A的关系,并说明理由。
  分析:当点A′被折到CE的下方时,三个角同样没有直接的联系,这就要求学生有一定的空间想象能力,将目光锁定在局部,∠BDA′=∠DOA+∠A①,∠DOA=∠A′+∠CEA′②,把②代入①整理可得∠BDA′-∠CEA′=2∠A。
  梳理和回顾:在完成前面三个题的基础上,教师引导学生总结:三个结论都与2∠A有关系,这是与翻折问题中的对应角相等是分不开的。
  同时我们还可以引导学生探究,对于本题的条件,你认为还可以将∠A怎样折?有学生在前面的基础上提出还可以折向BA的右上方,此时我们希望学生自己作出图形,并且得出结论。有了前面三题做铺垫,学生就很容易完成了。而且还有部分学生想到,虽然图形与第三图不同,但本质是一样的,因此结论稍微改变即可。由此可见,这类变式题目对于学生的思维培养是非常有帮助的。
  二、角平分线问题
  题目原型:如图4,BP是∠ABC的角平分线,则∠ABP与∠PBC的关系是,∠BPC与∠A的大小关系是______,依据是什么?
  分析:图4直接考角平分线的性质及外角的性质,几乎所有的学生都能完成;点P是△ABC内一点,∠BPC与∠A的大小关系是什么?
  变式一:点P是∠ABC、∠ACB平分线的交点,则∠BPC与∠A的关系是什么?
  变式二:点P是∠ABC平分线和∠ACB外角平分线的交点,则∠BPC与∠A的关系是什么?
  变式三:点P是∠ABC与∠ACB两外角平分线的交点,此时∠BPC与∠A的关系是什么?
  引申探究:
  探究(1),在△ABC中,∠C=90°,点P是∠ABC的角平分线和∠BAC外角平分线的交点,则∠P的度数为_________。
  探究(2),如右图,在△ABC和△DEC中,AP,EP分别平分∠BAC和∠DEC,∠B=46°,∠D=60°,求∠P的度数。
  梳理和回顾:由于对问题的思考角度不同,各种变形、解法也呈现出异彩纷呈的景象。它的解法入口很宽,运用的知识点也很多,学生的思维得到了锻炼,思想得到了升华,把教师的方法转化为自己的思想,又把自己思想转化为方法。
  评析:综上所述,我们可以发现“变与不变”是相对的,条件相同,改变图形可以得到许多不同的结论;或者不同的条件也包含着相同的模型。学生通过基本图形改变条件(或图形),就可以将初中的大部分几何结论贯穿起来。这样既能激发学生的探索欲望,又能节约学生阅读题目的时间,难道这不是数学有效教学的魅力所在吗?
  教学实践告诉我们,在新课程的驱使下,要想提高教学效率仅靠就必须搞题海战术是行不通的。在有限的时间内要想提高教学质量,我们教育者就必须引导学生真正做到“举一反三”。难怪有人这样形容数学:数学是一座山,峭壁之中隐藏着美丽的山景、悦耳的天籁。只有你真正走进它,才能领略这座山的奥妙所在。
  参考文献:
  数学金刊:初中版,2010(2).
  (作者单位 浙江省绍兴县湖塘中学)
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